Neurodegenerative diseases [বার্ধক্যজনিত স্মায়বিক রোগব্যাধি] সৃষ্টিতে Oxidative Stress এর ভুমিকা
এই বিশ্বের প্রতিটি জীবের জীবনধারণের জন্য অক্সিজেন এর প্রয়োজন হয় কারণ অক্সিজেন আমাদের শ্বাস প্রশ্বাসের জন্যে অতি প্রয়োজনীয় একটি গ্যাস। কিন্তু কিছু কিছু ক্ষেত্রে এই অক্সিজেনের আধিক্য আমাদের ক্ষতির কারণ হয়ে দাঁড়ায়। কারন অতিরিক্ত অক্সিজেন আমাদের দেহের কোষ, কলা সমুহকে Damage করে। বর্তমান সময়ে অক্সিজেনের মুক্তমুলক বা Free Radicals সমুহ আমাদের দেহের কোষ, কলা সমুহকে Damage করে। অক্সিজেনের এই মুক্তমুলক সমুহকে বলা হয় Reactive Oxygen Species [ROS]। কিন্তু আমাদের সবার মনে একটি প্রশ্নের উদয় হয় যে কী এই মুক্তমুলক বা Free Radicals?, কীভাবে এটির সৃষ্টি হয় এবং এর ক্ষতিকর প্রভাব কী কী? চলুন তাহলে জেনে নেওয়া যাক মুক্তমুলক বা Free Radicals কী? মুক্তমুলক বা Free Radicals হল এমন একপ্রকার Molecule বা Molecular Species যার মধ্যে এক বা একাধিক Unpaired Electrons থাকে এবং যারা স্বাধীন ভাবে প্রকৃতিতে বিচরন করতে সক্ষম।
তাহলে আমরা জানলাম মুক্তমুলক বা Free Radicals কাকে বলে। এবার আমাদের জানতে হবে কীভাবে এই মুক্তমুলক সমুহের সৃষ্টি হয়? এই মুক্তমুলক বা Free Radicals সমুহ মুলত দুই ভাবে সৃষ্টি হয়ে থাকে। যেমন- বাহ্যিক পরিবেশে এবং অভ্যন্তরীন পরিবেশে।
বাহ্যিক পরিবেশে [Outer environment] Electromagnetic radiation, Cosmic radiation, ধুমপান, যানবাহনের দুষিত কালো ধোঁয়া, কলকারখানার ধোঁয়া, সূর্যের অতিবেগুনি রশ্মি বা UV light এর প্রভাবে মুক্তমুলক বা Free Radicals সমুহ সৃষ্টি হয়। এছাড়া অভ্যন্তরীন পরিবেশে [Inner environment] অর্থাৎ আমাদের শরীরের মধ্যে Mitochondrial Electron Transport Chain, Peroxisomes এ ফ্যাটের Beta oxidation, Amino acids এর Auto-oxidation, এবং Ischemia Reperfusion Injury প্রভৃতির ফলে মুক্তমুলক বা Free Radicals এর উৎপাদন ঘটে।
Reactive Oxygen Species বা অক্সিজেনের মুক্তমুলক সমুহ
আমরা সবাই জানি প্রতিটি জীবের জীবনধারণের জন্য অক্সিজেন এর প্রয়োজন হয় কারণ অক্সিজেন আমাদের শ্বাস প্রশ্বাসের জন্যে অতি প্রয়োজনীয় একটি গ্যাস। কিন্তু কিছু কিছু ক্ষেত্রে এই অক্সিজেনের আধিক্য আমাদের ক্ষতির কারণ হয়ে দাঁড়ায়। কারন অতিরিক্ত অক্সিজেন আমাদের দেহের কোষ, কলা সমুহকে Damage করে। বর্তমান সময়ে অক্সিজেনের মুক্তমুলক বা Free Radicals সমুহ আমাদের দেহের কোষ, কলা সমুহকে Damage করে। অক্সিজেনের এই মুক্তমুলক সমুহকে বলা হয় Reactive Oxygen Species [ROS]। উদাহরণ স্বরূপ আমরা বলতে পারি Superoxide Anion Radicals [O2–] যেটির অতিরিক্ত উৎপাদন আমাদের শরীরে হয় বিভিন্ন Chronic inflammatory disease যেমন আর্থারাইটিস এর সময়, বিভিন্ন Drugs গ্ৰহনের পর, শরীরের অভ্যন্তরে যখন কোনো বিষক্রিয়া হয় তখন, বিভিন্ন Stressful situation এর সময় এবং Tissue injury এর সময়। এছাড়াও আমরা নাম করতে পারি Hydroxyl radicals [HO] এর যেটি Superoxide এর মতোই একটি ক্ষতিকর মুক্তমুলক এবং এই মুক্তমুলকটি উৎপন্ন হয় Hydrogen peroxide [H2O2] এবং Superoxide Radical [O2–] এর বিক্রিয়ার মাধ্যমে। এই বিক্রিয়াটিকে বলা হয় Haber-Weiss Reaction।
Reactive Nitrogen Species বা নাইট্রজেনের মুক্তমুলক সমুহ
অক্সিজেন এর মত নাইট্রোজেন গ্যাস আমাদের জন্য অতি প্রয়োজনীয় কারণ আমাদের শরীরের জন্য অতি প্রয়োজনীয় জৈবঅনু বা Bio molecules সমুহের প্রাথমিক গঠনে এই অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন থাকে। কিন্তু কিছু কিছু ক্ষেত্রে এই নাইট্রোজেনের আধিক্য আমাদের ক্ষতির কারণ হয়ে দাঁড়ায়। কারন অতিরিক্ত নাইট্রোজেন আমাদের দেহের কোষ, কলা সমুহকে Damage করে। বর্তমান সময়ে নাইট্রোজেনের মুক্তমুলক বা Free Radicals সমুহ আমাদের দেহের কোষ, কলা সমুহকে Damage করে। নাইট্রোজেনের এই মুক্তমুলক সমুহকে বলা হয় Reactive Nitrogen Species [RNS]।
উদাহরণ স্বরূপ বলা যেতে পারে Nitric Oxide [NO] এর কথা। এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ Reactive Nitrogen Species এবং এটিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ Pollutant বা দূষনসৃষ্টিকারী উপাদান রূপে গন্য করা হয়। বিভিন্ন গবেষণায় দেখা গেছে এই Compound টি আমাদের মসৃন পেশি বা Smooth Muscle গুলোকে শিথিল বা relax করে দেয় এবং গবেষনায় এটিও দেখা গেছে যে এই Compound টি বিভিন্ন রকমের রোগসৃষ্টি এবং নিরাময়ে অংশগ্রহণ করে। এই NO বা Nitric Oxide উৎপন্ন হয় L-Arginine থেকে Nitric Oxide Synthase [NOS] উৎসেচকের উপস্থিতিতে।
এই Nitric Oxide [NO] হল একটি “দ্বিমুখী তলোয়ার”কারন এর রোগ নিরাময়ে এবং রোগ বিস্তারে ভুমিকা আছে। এই Nitric Oxide এর ঘাটতি এবং আধিক্যের ফলে আমাদের দেহে বিভিন্ন Pathophysiological conditions arise হয় যেমন- Stroke, Ischemia, Gastrointestinal disorders, Achalasia, Hirschprung”s Disease, Congenital Hypertrophic Pyloric Stenosis প্রভৃতি।
Oxidative Stress
Oxidative Stress হল আমাদের শরীরের এমন একটি Pathophysiological condition যেখানে মুক্তমুলক বা Free Radicals এবং Antioxidants এর অনুপাতে হেরফের ঘটে এবং যার ফলশ্রুতিতে আমাদের শরীরের কোষ সমুহ নষ্ট হয়ে যায় এবং যার ফলে আমাদের শরীর রোগগ্ৰস্ত হয়ে পড়ে। এই Oxidative Stress মাঝারি থেকে তীব্রতর হতে পারে।
এই Oxidative Stress এর ফলে আমাদের শরীরে ক্যন্সার, অস্টিওআর্থারাইটিস, হৃদরোগ, Lupus Erythematous, Diabetes, Cataract, Male Infertility প্রভৃতি জটিল রোগের সৃষ্টি হয়।
Neurodegenerative Disease বা বার্ধক্যজনিত স্মায়বিক রোগব্যাধি কী?
Neurodegenerative disease হল কতকগুলো বার্ধক্যজনিত স্মায়বিক রোগের সমষ্টিগত রূপ। এই রোগ সমুহের প্রভাবে বয়স্ক মানুষদের বিভিন্ন স্মায়বিক গোলযোগ বা Nervous disbalance এর সৃষ্টি হয়। এই Neurodegenerative diseases এর মধ্যে উল্লেখযোগ্য কয়েকটি রোগ হল- Alzheimers disease (AD),Parkinsons disease (PD), Huntingtons disease (HD), amyotrophic lateral sclerosis (ALS), এবং spinocerebellar ataxia। এই রোগ গুলি প্রধানত বয়স্ক মানুষদের মধ্যেই বেশি দেখা যায়।
Reactive Oxygen Species [ROS] এবং Neurodegenerative Diseases
Reactive Oxygen Species [ROS] বা অক্সিজেনের মুক্তমুলক সমুহ এই Neurodegenerative disease এর বিস্তারে প্রধান ভূমিকা পালন করে থাকে। আমাদের শরীরে বিভিন্ন জৈবরাসায়নিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে এই ROS এর উৎপাদন ঘটে এবং এই ROS আমাদের শরীরে বিভিন্ন ক্ষতিকর cellular damaging reactions যেমন Inflammation এর সৃষ্টি করে এর ফলে আমাদের শরীরে বিভিন্ন রকমের রোগ যেমন- cardiovascular disorders, muscle dysfunction, allergy, এবং cancers এর সৃষ্টি হয়। বিভিন্ন গবেষণায় দেখা গেছে এই ROS এর ক্রিয়ার ফলে সৃষ্ট Oxidative stress খুব খারাপ ভাবে damage করে বয়স্ক মানুষদের Brain এবং Nerve সমূহকে যার ফলশ্রুতিতে বয়স্ক মানুষরা খুব সহজেই Neurodegenerative diseases এ আক্রান্ত হয়ে পড়েন। আমাদের মস্তিষ্কের স্মায়ু বা Neurons সমুহ খুব সহজেই মুক্তমুলক বা Free Radicals [ROS] এর প্রভাবে নষ্ট হয়ে যায় কারণ মস্তিষ্কের Neuron সমুহ প্রচুর পরিমাণে Polyunsaturated Fatty acids ধারন করে থাকে এবং এই Polyunsaturated Fatty Acids সমুহ মুক্তমুলকের Lipid Peroxidation বিক্রিয়ার মাধ্যমে নষ্ট হয়ে যায় এবং যার ফলশ্রুতিতে সেই Neurons সমুহ নষ্ট হয়ে যায়, এছাড়া Neuron সমুহ প্রচুর পরিমাণে অক্সিজেন গ্ৰহন করে তাদের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপ বজায় রাখার জন্য এবং ঠিক এইসময় এই Neuron সমুহ খুব সহজেই Reactive Oxygen Species বা ROS এর সংস্পর্শে চলে আসে এবং এরফলে Neuron সমুহ ROS এর প্রভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়। এছাড়াও আমাদের Neuron সমুহের Antioxidant Defense Mechanism খুবই দুর্বল প্রকৃতির যার ফলে এটি মুক্তমুলক বা Free Radicals কে তাদের কোষের থেকে বহিষ্কার সহজে করতে পারেনা এবং এর ফলে Neuron সমুহ মুক্তমুলকের প্রভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে পড়ে। এভাবে মুক্তমুলক বা Free Radicals [Reactive Oxygen Species] এর প্রভাবে আমাদের মস্তিষ্কের স্মায়ুকোষ বা Neuron সমুহ নষ্ট হয়ে যায় এবং এর ফলশ্রুতিতে বয়স্ক মানুষরা অতিসহজেই বিভিন্ন রকমের Neurodegenerative disease এ আক্রান্ত হয়ে পড়েন।
Neurodegenerative Disease সৃষ্টিতে Oxidative Stress এর ভুমিকা
Oxidative Stress হল আমাদের শরীরের এমন একটি Pathophysiological condition যেখানে মুক্তমুলক বা Free Radicals এবং Antioxidants এর অনুপাতে হেরফের ঘটে এবং যার ফলশ্রুতিতে আমাদের শরীরের কোষ সমুহ নষ্ট হয়ে যায় এবং যার ফলে আমাদের শরীর রোগগ্ৰস্ত হয়ে পড়ে। বিভিন্ন গবেষণায় দেখা গেছে আমাদের Brain এই Oxidative Stress এর ফলে খুব খারাপ ভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়। আমাদের Brain এ Antioxidants এর ক্রিয়া অন্যান্য organs এর তুলনায় খুবই কম হয়। উদাহরণ স্বরূপ বলা যায় Brain এর Antioxidant ক্রিয়া Liver এর তুলনায় 10% কম হয়। আমাদের Brain এর nerves গুলোর Biochemical components গুলো মুক্তমুলকের প্রভাবে নষ্ট হয়ে যায় কারন এইসব Biochemical components গুলোর অধিকাংশই প্রচুর পরিমাণে Unsaturated Fat কে ধারন করে থাকে যার ফলে মুক্তমুলকের ক্রিয়ায় সেইসব Components গুলোতে Peroxidation Chain reaction ঘটে যার ফলে ওই components গুলো নষ্ট হয়ে যায়। Oxidative stress এর ফলে আমাদের Nervous system তার স্বাভাবিক ক্রিয়া হারিয়ে ফেলে এবং যার ফলশ্রুতিতে আমাদের মধ্যে বিভিন্ন ধরনের Neurodegenerative diseases যেমন Parkinsons disease, Alzheimers disease, mutiple sclerosis এবং amyolotrophic lateral sclerosis প্রভৃতি দেখা দেয়।
Alzheimers disease
Alzheimers disease হল আমাদের সর্বাধিক পরিচিত একটি Neurodegenerative disease এবং এই রোগে বয়স্ক মানুষদের neuronal disbalance দেখা দেয় এবং এর সঙ্গে তাদের মস্তিষ্কে কিছু বিশেষ প্রোটিন যেমন extracellular amyloid plaques (Aβ)এবং intracellular tau tangles (neurofibrillary tangles, NFT)এবং এরফলে neuron সমুহ নষ্ট হতে শুরু করে। এই Aβ এর মস্তিষ্কে সঞ্চয় হবার ফলে Oxidative damage এর হার বৃদ্ধি পায় এবং এর ফলে বয়স্ক মানুষদের Brain cells বা Neuron সমুহের মধ্যে উপস্থিত Mitochondria এর ক্রিয়া সমুহ বিঘ্নিত হয় এবং শক্তি বা ATP উৎপাদন বন্ধ হয়ে যায়। এই ঘটনাটি Alzheimer”s Disease এর প্রাথমিক পর্যায়ে ঘটে। বিভিন্ন গবেষণায় দেখা গেছে Aβ-induced Oxidative damage এর ফলে মস্তিষ্কে Lipid Peroxidation, Protein Oxidation এবং DNA/RNA Oxidation প্রক্রিয়ায় উৎপন্ন উপজাত রাসায়নিক উপাদানের মাত্রা বৃদ্ধি পায়। এগুলো হল- 4-hydroxynonal, malonidialdehyde, carbonyl, 8-hydroxyldeoxyguanosine এবং 8-hydroxylguanosine। Oxidative Stress আক্রান্ত ব্যাক্তিদের মস্তিষ্কে Aβ এর উৎপাদন বৃদ্ধি করে এবং এর সঙ্গে tau protein এর Phosphorylation বৃদ্ধি করে যার ফলে Alzheimer’s disease এর বিস্তার ঘটে।
Parkinsons disease
Alzheimer’s disease এর মত Parkinsons disease ও একটি Neurodegenerative disease এবং এই রোগে আক্রান্ত ব্যাক্তিদের মস্তিষ্কের substantia nigraস্থানে উপস্থিত dopaminergic neuronsএর ক্রিয়াকলাপ অবদমিত হতে থাকে এবং মস্তিষ্কে এক বিশেষ ধরনের প্রোটিন α-synucleinএর সঞ্চয় বৃদ্ধি পায়। এই রোগে আক্রান্ত ব্যাক্তিদের মস্তিষ্কের substantia nigra স্থানে উপস্থিত Neuron সমুহে Polyunsaturated fatty acids এর মাত্রা খুব কম থাকে কিন্তু Lipid peroxidation এর উৎপন্ন উপজাত রাসায়নিক পদার্থের (malondialdehyde এবং 4-hydroxynonenal)পরিমাণ অনেকটাই বেশি থাকে। এছাড়াও আক্রান্ত ব্যাক্তিদের মস্তিষ্কের Neuron সমুহে Protein oxidation এবং DNA/RNA Oxidation এর ফলে উৎপন্ন উপজাত রাসায়নিক পদার্থ carbonyl, 8-hydroxyldeoxyguanosine এবং 8-hydroxylguanosine এর মাত্রা বেড়ে যায়। এর ফলশ্রুতিতে এই Parkinson’s disease এর বিস্তার ঘটে।
Huntingtons disease
Huntingtons disease হল একটি autosomal dominant neurodegenerative disorder এবং এই রোগে আক্রান্ত ব্যাক্তিদের মস্তিষ্কের striatum এ উপস্থিত Neuron সমুহ নষ্ট হয়ে যায় এবং এর সঙ্গে cerebral cortex এবং thalamus এর স্বাভাবিক ক্রিয়া নষ্ট হয়ে যায়। এই রোগের বিস্তার তখন ঘটে যখন mutant huntingtin protein এর কিছু ক্ষতিকর ক্রিয়া বৃদ্ধি পায় আক্রান্ত ব্যাক্তির মস্তিষ্কে সেগুলি হল- mutant huntingtin protein এর মস্তিষ্কের Neuron সমুহে সঞ্চয়, অনিয়ন্ত্রিত Transcription, Oxidative damage এবং Inflammation।
এভাবে মুক্তমুলক বা Free Radicals বা Oxidative Stress আমাদের স্নায়ুতন্ত্রের ক্ষতি সাধিত হয় যার ফলে বিভিন্ন Neurodegenerative disease বা বার্ধক্যজনিত স্মায়বিক রোগব্যাধির সৃষ্টি হয় এবং এর ফলে আক্রান্ত ব্যাক্তির বিভিন্ন স্নায়বিক গোলযোগ সংক্রান্ত Complications যেমন- স্মৃতিভ্রংশ, Dementia,
Depression প্রভৃতির সৃষ্টি হয়। 
লেখক পরিচিতি : নাম শুভেন্দু চট্টোপাধ্যায়। তিনি উত্তর চব্বিশ পরগনা জেলার হালিশহর নিবাসী। জন্ম ২০০১ সালে ২৫ শে জানুয়ারি। ছোটো থেকেই তিনি বিজ্ঞান বিষয়ে পড়া ও লেখার প্রতি ছিল গভীর ভালোবাসা। হালিশহর রামপ্রসাদ বিদ্যাপীঠে উচ্চ মাধ্যমিক স্তরে বিজ্ঞান শাখায় পড়াশোনা করেছেন । তাঁর প্রিয় বিষয় হল পুষ্টিবিজ্ঞান। তাই পরবর্তীতে কাঁচরাপাড়া কলেজ থেকে পুষ্টিবিজ্ঞান বিষয়ে স্নাতক উত্তীর্ণ হয়ে বর্তমানে কল্যাণী বিশ্ববিদ্যালয়ে উক্ত বিষয়ে স্নাতকোত্তর স্তরে ভর্তি হয়েছেন। পড়াশোনার পাশাপাশি বিভিন্ন পত্র-পত্রিকা ও অনলাইন ম্যাগাজ়িনে নিয়মিত লেখালেখি করার কাজে নিযুক্ত রয়েছেন । এছাড়াও তিনি বিভিন্ন গল্পের বই পড়েন , বিভিন্ন Audio books শুনে থাকেন এছাড়াও বিভিন্ন school এর বিভিন্ন শ্রেণীর ছাত্রদের Biology পড়াতে ভালোবাসেন ।
বিজ্ঞান লেখক শুভেন্দু চট্টোপাধ্যায়, আপনি বিজ্ঞানের ওপর ও নানা মুখি ভাবনার ওপর চিন্তাশীল নিবন্ধ লিখুন, সাহিত্যের রসে যেমন নতুনত্ব আনবে, তেমনি বিজ্ঞানের আলোয় আলোকিত হবে নির্মম নির্বোধ গোঁয়ার দেশের পরিবারগুলি তথা সমাজ ! আপনার লেখার ঘূর্ণন ভালো !
— ঋদেনদিক মিত্রো
Ridendick Mitro